Для диспергирования веществ в последнее время все чаще используется ультразвуковой метод.
Ультразвук — это упругие колебания и волны с частотами приблизительно от 20 кГц до 1 ГГц. Под влиянием ультразвуковых колебаний в системе возникают локальные быстро чередующиеся сжатия и расширения вещества, приводящие к образованию мельчайших полостей, тотчас же исчезающих иод влиянием внешнего давления. Этот процесс называется кавитацией. Кавитации могут разрушать твердую фазу до частиц размером в доли микрометра. Диспергирование с помощью ультразвуковых колебаний является эффективным лишь в том случае, когда вещество обладает сравнительно малой прочностью.
В настоящее время ультразвук широко применяется в медицине, в частности для дробления камней в почках (рис. 2.5).[1]
Рис. 2.5. Ультразвуковое дробление камней в почках.
С помощью ультразвука осуществляется диспергирование порошков различных оксидов металлов (А1203, ТЮ2, Si02, Zr02, Fe203 и Fe304). Отличительными особенностями этого метода являются возможность получения порошка с заранее заданными размерами частиц, а также высокая чистота по сравнению с другими методами.
Ультразвук успешно применяется и для получения эмульсий, поскольку он вызывает сильное перемешивание жидкости.
Кроме того, кавитация в жидкостях может провоцировать полное и быстрое дегазирование, вызывать или усиливать различные химические реакции, способствовать экстрагированию таких веществ, как ферменты, из животных и растительных клеток, дрожжей и бактерий; удалять вирусы из зараженных тканей, разрушать микроорганизмы.
Резюме
При ультразвуковом диспергировании разрушение дисперсной фазы происходит под влиянием ультразвуковых колебаний, приводящих к локальным, быстро чередующимся сжатиям и расширениям вещества.
- [1] URL: http://disperser.ru; http://bitumen.org.ua/